Pompe à chaleur solaire thermique
Pour réduire drastiquement votre facture énergétique (aussi bien en rénovation qu’en construction), allier pompe à chaleur et énergie solaire pourrait bien être la solution ultime. Grâce à l’autoconsommation, vous gagnez en indépendance énergétique et dépendez moins des fluctuations (en augmentation constante) du prix de l’électricité en France. En utilisant l’énergie produite par vos panneaux solaires pour chauffer votre logement depuis une pompe à chaleur, vous pouvez potentiellement faire des économies d’énergie très importantes.
Mais comment s’y prendre ? Nous allons voir ensemble que, bien que le concept soit à première vue évident, sa réalisation doit tenir compte de plusieurs facteurs et contraintes énergétiques.
Les informations à retenir :
Combiner une pompe à chaleur avec des panneaux solaires peut être une solution efficace pour optimiser la consommation énergétique, offrant des économies significatives et une plus grande indépendance énergétique.
- Réduction de la facture énergétique : L’utilisation de l’énergie solaire pour alimenter une pompe à chaleur peut réduire considérablement les coûts énergétiques, tant en rénovation qu’en construction.
- Contrainte de l’autoconsommation : Pour une rentabilité maximale, l’énergie produite par les panneaux solaires doit être consommée directement par le logement, ce qui nécessite une synchronisation entre la production d’énergie et les besoins en chauffage.
- Solutions de stockage de l’énergie : Plusieurs options existent pour stocker et réutiliser l’énergie solaire, notamment les batteries au lithium, les panneaux thermiques ou hybrides couplés à un ballon de stockage, et les batteries thermochimiques comme Inelio.
- Compatibilité avec les pompes à chaleur : La solution la plus efficace pour combiner une pompe à chaleur avec des panneaux solaires est l’utilisation d’une batterie thermochimique, compatible avec les systèmes de PAC air/eau.
Pourquoi combiner pompe à chaleur et panneaux solaires ?
Le chauffage représente 62% de la consommation d'énergie
Répartition moyenne des postes de consommation d’électricité d’un ménage français. Source : Ademe.fr
Plus de la moitié de la consommation d’énergie d’un logement est occupée par le chauffage (et le refroidissement). Dans le contexte actuel d’augmentation du prix de toutes les sources d’énergie, il est donc logique de se concentrer sur ce pôle énergétique pour faire baisser sa facture.
En neuf, comme en rénovation, le système de chauffage le plus installé est la pompe à chaleur. Et ce pour plusieurs raisons, allant de la polyvalence des PAC (chaud et froid), à leur simplicité d’installation en passant par leur haute efficacité énergétique. Toutefois, même si grâce à ce système de chauffage, la facture peut déjà être divisée par 2, les pompes à chaleur, et notamment leur compresseur, sont tout de même très énergivores en électricité.
Bien que le prix de l’électricité augmente moins que le prix du gaz ou du fioul, les annonces gouvernementales et les prévisions des experts laissent envisager une augmentation constante et rapide de son coût en France (et dans toute l’Europe).
Cependant, il est possible d’amortir cette augmentation en produisant soi-même son électricité.
L'autoconsommation solaire permet de produire de l'électricité gratuite
L’autoconsommation solaire consiste à produire de l’énergie (électrique et/ou thermique) grâce à des panneaux solaires afin de la consommer.
En principe, en produisant de l’électricité grâce à votre système photovoltaïque, vous pouvez alimenter tous les appareils énergivores de votre logement, y compris votre pompe à chaleur. De cette manière, vous assurer votre chauffage gratuitement grâce à l’énergie propre et locale que vous avez produite.
Cependant, avant de vous lancer dans un projet d’installation de pompe à chaleur / panneaux solaires, plusieurs points sont à soulever.
La grosse contrainte de l'autoconsommation pour chauffer le logement
L’autoconsommation est une alternative énergétique en fort développement partout en Europe, qui présente pour le particulier comme pour le professionnel de nombreux avantages. Toutefois, ce n’est pas une solution magique !
Pour qu’une installation solaire soit correctement rentabilisée, l’énergie produite par l’installation doit être consommée au maximum par le logement, c’est ce que l’on mesure avec le taux d’autoconsommation.
La synchronisation de la production avec la consommation
Dans un système classique, la production d’énergie effectuée par des panneaux solaires doit être consommée en direct, pendant les périodes de production. Cependant, ces dernières sont concentrées au milieu de la journée, quand le soleil est présent, ce qui est le moment précis où la production de chaleur d’une pompe à chaleur est la moins nécessaire.
La production solaire et les besoins en chauffage sont en totale inadéquation. Il faut donc trouver un moyen pour que l’énergie produite par les panneaux solaires pendant les périodes de production (généralement en journée) soit stockée pour être réutilisée en différé afin d’alimenter le système de chauffage en dehors de périodes de production (généralement pendant la nuit).
Comment alimenter une pompe à chaleur avec des panneaux solaires ?
Il existe principalement 3 solutions pour permettre le stockage et la réutilisation de l’énergie produite par les panneaux photovoltaïques pour alimenter le chauffage du logement via un système de pompe à chaleur.
Alimenter avec une batterie au lithium
La solution la plus « commune » consiste à ajouter des batteries électro-chimique, fonctionnant dans la majorité des cas au Lithium, pour stocker l’électricité produite par les panneaux et la redistribuer à la PAC en temps voulu.
Théoriquement, cette solution est viable, et en dimensionnant correctement le nombre de batteries au lithium pour alimenter la PAC, l’installation pourra en majorité s’auto-alimenter.
Mais en pratique, les batteries au lithium posent plusieurs problématiques radicales :
- un prix trop élevé pour les rentabiliser par rapport au coût de l’électricité du réseau
- une durée de vie insuffisante pour assurer une rentabilité sur le long terme
- un recyclage et une production encore aujourd’hui trop polluante
En soi, c’est souvent une « fausse bonne idée » qui ne sera pas rentable, peu efficace et qui ne sera pas « propre ». De plus, comme l’énergie produite par l’installation photovoltaïque doit être utilisée pour produire de la chaleur, il est dommage de la stocker sous forme d’électricité, alors que d’autres solutions sont possibles.
Cette batterie peut tout de même être pertinente dans l’ajout d’un système d’autoconsommation à une pompe à chaleur AIR/AIR déjà existante, puisque les solutions que nous allons citer ensuite ne peuvent fonctionner que dans des installations équipées de pompes à chaleur AIR/EAU.
Alimenter avec des panneaux thermiques ou hybrides
Une autre alternative, c’est d’installer des panneaux thermiques et/ou hybrides couplées à un ballon de stockage.
Dans une installation de ce type, la PAC EAU/EAU peut être alimentée en électricité par le réseau ou en autoconsommation avec des panneaux hybrides pendant la journée. Elle chauffe l’eau chaude contenue dans le ballon de stockage qui va alimenter le chauffage à son tour.
Ce système ne peut fonctionner qu’avec un système de pompe à chaleur EAU/EAU mais tire le maximum d’énergie des panneaux puisqu’ils produisent à la fois de l’électricité et de la chaleur.
Cependant, un ballon de stockage ne pourra conserver le potentiel de chaleur qu’un temps limité et l’intermittence de la production d’électricité avec les besoins en chauffage restera non résolue. C’est donc une solution incomplète qui ne permettra de n’améliorer que de quelques points le taux d’autoconsommation du logement.
Alimenter avec une batterie thermique
La solution la plus efficace pour combiner une pompe à chaleur et des panneaux solaires, est l’utilisation d’une batterie thermochimique, Inelio.
Cette innovation française, déjà installée dans toute la France, permet de récupérer l’énergie produite par tous types de sources renouvelables (et donc de panneaux photovoltaïques et hybrides) pour la transformer en potentiel thermochimique à très haut rendement. Avec un cycle de charge/décharge illimité, elle stocke et restitue cette chaleur pour chauffer le logement à n’importe quel moment de la journée.
En plus de permettre d‘alimenter la pompe à chaleur en autoconsommation, l’installation d’Inelio peut assurer le chauffage et l’ECS du logement (11% supplémentaire de la consommation d’énergie d’un foyer) peu importe la période de la journée.
Elle est compatible avec un système de PAC AIR/EAU. Grâce à cette solution propre et efficace, vous pouvez atteindre jusqu’à 100% de taux d’autoconsommation.
Pour en savoir plus, découvrez des installations de pompes à chaleur couplées à des panneaux solaires grâce à l’Inelio en vidéo.
Questions fréquentes
Comment alimenter une pompe à chaleur avec des panneaux solaires ?
La solution la plus efficace pour alimenter une pompe à chaleur grâce aux panneaux solaires, est l’utilisation d’une batterie thermochimique, Inelio.
Quel chauffage avec panneau solaire ?
Le type de chauffage qui s’adapte le mieux à l’alimentation via des panneaux solaires est la pompe à chaleur AIR/EAU. Mais une pompe à chaleur AIR/AIR ainsi que des radiateurs électriques peuvent aussi être alimentés par des panneaux solaires.
Peut-on combiner pompe à chaleur et panneaux photovoltaïques ?
Oui c’est possible. Mais pour un meilleur rendement, il est conseillé d’ajouter un système de stockage thermique comme Inelio à l’installation.
Quels panneaux solaires pour alimenter une pompe à chaleur ?
Une pompe à chaleur peut être alimenté par des panneaux photovoltaïques, des panneaux hybrides et même des panneaux thermiques pour une pompe à chaleur AIR/EAU ou une pompe à chaleur géothermique EAU/EAU.
